Разбирање и управување со грешки во јазолни агрегати изолирани со азот
1. Грешки во гасовата система
Најкритичниот тип на грешка во еколошки прифатливи главни јамки со изолација со гас е поврзан со гасовата система, првенствено вклучувајќи течење на гас и аномалии на притисок. Течењето на гас во главни јамки со изолација со азот пред сѐ произлегува од стареење на материјалот за тесна затвореност и дефекти во процесот на сварување. Статистиките покажуваат дека околу 65% од грешките поврзани со течењето на гас се поврзани со стареење на О-прстени, додека 30% се причинети од недостаточно сварување. Течењето на гас не само што влијае на перформансите на изолацијата, туку и може да доведе до безбедносни проблеми под екстремни услови. Кога концентрацијата на азот се зголемува, што доведува до намалување на нивото на кислород во околината под 19,5%, може да се случи задушување, што претставува опасност за безбедноста на личното состав.
Аномалиите на притисок претставуваат друга честа грешка, првенствено причинета од неуспех во регулацијата на магнетни вентили или нефункционирање на тесна затвореност. Работниот притисок на главни јамки со изолација со азот обично се одржува помеѓу 0,12 и 0,13 МПа, со номинален абсолютен притисок што не надминува 0,2 МПа. Кога притисокот падне под 90% од номиналната вредност (приближно 0,11 МПа), перформансите на изолацијата значително се намалуваат, што бара немедната поправка или одржба. Под услови на импулс на висок напон, диелектричната јачина на азотот покажува „хумпаст феномен“, каде што релацијата помеѓу притисокот и јачината на изолацијата е линеарна само во униформни или слегка неуниформни електрични полиња, што прави контролата на притисокот повеќе комплексна.
За да се справат со грешките во гасовата система, современите еколошки прифатливи главни јамки обично се опремени со напредни системи за мониторинг на гас, вклучувајќи сензори за притисок, детектори за течење на гас и модули за мониторинг на влажност. На пример, безжичната сензорска технологија овозможува многодимензионален реален временски мониторинг на температурата, притисокот, течењето и содржината на влага во гасната камера, значително го зголемувајќи капацитетот за предупредување на грешки. Практичните применби покажуваат дека инсталацијата на такви системи за мониторинг може да намали стапките на грешки поврзани со течењето на гас за повеќе од 75% и да го прошири циклусот на одржба на опремата на 3-5 години.
2. Грешки поврзани со електричното поле
Делниот отпор и колапс причинети од нееднакво распределение на електричното поле се втората главна категорија на грешки во еколошки прифатливи главни јамки со изолација со гас. Ова е првенствено поради тоа што диелектричната јачина на азотот е само околу една третина од јачината на SF₆ гасот. Во нееднаква електрична поле, перформансите на изолацијата на азотот значително се влошуваат, што го прави склон на појавата на отпор.
Специфичните манифестации на грешките поврзани со електричното поле вклучуваат отпор на врзување на врвките, искривување на електричното поле околу фланси и површински флешови на изолаторите. Исследувањата покажуваат дека максималната интензитет на електричното поле на овие точки на грешка може да достигне 5,4 кВ/мм, далеку над превишени безопасни прагови. На пример, инсталацијата на штитни капи на главите на болците може да го намали интензитетот на електричното поле до 2,3 кВ/мм, значително го намалувајќи ризикот од отпор.
Причините на грешките поврзани со електричното поле првенствено вклучуваат три фактори: прво, ниската диелектрична јачина на азотот (околу една третина од SF₆), што бара по прецизно дизајнирање на електричното поле; второ, комплексната интерна структура на гасната камера, која лесно формира точки на концентрација на електричното поле; и треќо, компактниот дизајн на еколошките главни јамки, кои типички имаат помали разстояња меѓу фазите од традиционалната опрема, што го зголемува нееднаквоста на електричното поле. Во еколошките главни јамки, воздухото разстояние меѓу проводниците и фазите или земјата обично не надминува 125 мм, много помало од повеќе од 350 мм во јединици со изолација со SF₆, што прави контролата на електричното поле особено важна.
Справувањето со проблемите поврзани со електричното поле бара оптимизација на дизајнот. Усвојувањето на еквипотенцијални изолаторски рукавчиња и оптимизација на формите на врвките и дизајнот на фланси преку симулација на електричното поле може да намали ризикот од делниот отпор. Дополнително, зголемувањето на радиусите на R агли на електродите и користењето на кругли главни проводници за намалување на коефициентот на нееднаквост на електричното поле се исто така ефективни методи. При производството, е важно да се осигура дека површинскиот интензитет на електричното поле на живите делови и изолаторите исполнува стандардните барања, особено контролата на делниот отпор на компонентите од епоксидна смола.
3. Грешки причинети од проблеми со отстранување на топлина
Третата главна категорија на грешки со кои се соочуваат еколошките главни јамки со изолација со гас е прекомерна топлина поради недостаточно отстранување на топлината. Перформансите на азотот во отстранување на топлината значително се слаби од онезе на SF₆ гасот, карактеристика што е особено изразена под услови на работа со висок напон. Кога стројмот надминува 2100 А, капацитетот за отстранување на топлината на главни јамки со изолација со азот станува недостаточен, лесно доведувајќи до стареење на материјалите за изолација и нефункционирање на врзувањата.
Специфичните манифестации на недостаточното отстранување на топлината вклучуваат прекомерна топлина на врзувањата на кабели, температурско зголемување на врзувањата на главните проводници и карбонизација на материјалите за изолација. На пример, еден сериозен случај на горење на врзување на кабел беше анализиран и се откри дека е причинет од комбинација на лоши практики на инсталација и недостаточно отстранување на топлината. Во долгосечен период на работа, прекомерната топлина доведува до пад на перформансите на материјалите за изолација, создавајќи злокобен циклус што на крај доведува до кратки спои или експлозии.
Причините на проблемите со отстранување на топлината првенствено вклучуваат три аспекти: прво, теплотворноста на азотот е само четвртина од таа на SF₆, што резултира со слаба теплотворност; второ, компактниот дизајн на еколошките главни јамки ограничува просторот на гасната камера, ограничувајќи природната конвекција на хладење; и треќо, топлината генерирана при работа со висок напон е тешко да се ефикасно отстрани, доведувајќи до локални зголемувања на температурата.
Во наскоро, различни иновативни решенија се појавиле за справување со проблемите со отстранување на топлината. Хладењето со радијација преку покривници може да намали површинската температура на главните јамки за 30,9°C денув, понудувајќи добри механички својства, отпорност на стареење и корозија. Развиените умни уреди за хладење и депурвација, преку координирана работа на вентилатори и депурватори, може да намалат температурата на главните јамки за 40% и влагата за 58%, ефикасно решавајќи проблемите со недостаточното отстранување на топлината. Дополнително, оптимизацијата на дизајнот на вентилацијата на гасната камера и користењето на материјали за изолација со висока теплотворност се заеднички методи за подобрување.
4. Грешки на механички компоненти
Четвртата честа грешка во еколошките главни јамки со изолација со гас е нефункционирање на механички компоненти, првенствено вклучувајќи заблакирање на работната механизма, износ на преносните делови и стареење на компонентите за тесна затвореност. Иако дизајнот на затворена гасна камера намалува влијанието на влажните околини врз механичките компоненти, долгогодишната затвореност исто така може да доведе до накопување на влага вонутри, што влијае на надежноста на работната механизма.
Специфичните манифестации на механичките грешки вклучуваат невозможност за отварање или затворање, заблакирање на пружините и износ на преносните шипови. На пример, се запишуваат многу случаи на заблакирање на работната механизма поради стареење на механичките компоненти, типични се поврзани со долги периоди на неактивност или недостаточна одржба. Во еколошката опрема, механичките грешки исто така може да бидат поврзани со компактниот внатрешен простор на гасната камера и комплексната распоредба на компонентите.
Причините на механичките грешки првенствено вклучуваат: прво, долгогодишната затвореност може да влијае на состојбата на смазување на работната механизма; второ, компактниот дизајн го зголемува трудноста на инсталацијата и комплексноста на одржбата на механичките компоненти; и треќо, еколошката опрема има повисоки барања за механичка јачина за да оддржи ризикот од деформација на гасната камера.
Оптимизацијата на стратегиите за смазување е клучна за справување со грешките на механичките компоненти. Пред сè се препорачува користење на мастила базирани на полиуреа (како на пример, Kl масло), кои понудуваат отлична адаптивност на високи и ниски температури (-40°C до +120°C), отпорност на дугови и долга временска траење (повеќе од 10 години). Дополнително, регуларна одржба (на пример, замена на масло секои 3 години) и избегнување на несовместими мастила (како на пример, калциум-базирани или натриум-базирани мастила) се исто така важни мерки за спречување на механичките грешки.
